Пьер-симон лаплас биография. Пьер Симон Лаплас

Пьер-Симон Лаплас — выдающийся французский математик, физик и астроном, который усовершенствовал практически каждый раздел данных наук. Главное достижение ученого – это предложенная небулярная гипотеза, в которой говорится, что Солнечная система образована из большого количества вращающегося газа.

Родился будущий ученый на севере Франции в небольшом городке Бомон-ан-Ож (департамент Кальвадос, Нормандия) 23 марта 1749 года. В дальнейшем Пьер хоть и получил титулы графа и маркиза он продолжал стыдиться своего незнатного происхождения, поэтому о его юношеских годах практически ничего не известно.

Семья крестьян отличалась средним достатком, но влиятельный сосед помог смышленому мальчику получить образование и отправил учиться в школу бенедиктинцев, а по ее окончании поступить в университет города Кан. По окончании школы Лаплас стал убежденным приверженцев атеизма.

Школу он закончил с отличием и предложением остаться в городской военной школе в качестве преподавателя математики. В 17 лет Лаплас пишет свою первую научную работу, связанную с теорией азартных игр. В дальнейшем метод, примененный при расчетах, стал одним из самых распространенных в статистике.

Уровень знаний и возможностей в небольшом городке не устраивал парня, поэтому при первой же возможности в 1766 году он переехал в Париж, где на протяжении первых трех лет усиленно занимался математикой и издавал свои работы. Через 5 лет проживания в столице друзья помогли ему получить должность профессора в Военной школе.

В 1778 году женился на Шарлотте де Курти, которая родила ему двоих детей.

Карьера

В 1773 году становится адъюнктом Парижской Академии наук за исследование устойчивости орбит планет. С 1785 года – действующий член АН. Через 5 лет после получения членства в академии, Лаплас был избран Председателем Палаты мер и весов, которому поручили ввести в стране новую систему мер.

После прихода к власти якобинцев в 1793 году, Академию наук упразднили, а Лапласа уволили с должности, занимаемой в Комиссии по мерам и весам. Через год были созданы Высшая нормальная и Политехническая школы, где ученый стал профессором. Вместо АН создали Национальный институт наук и искусств, куда в качестве члена и главы Бюро долгот пригласили и Пьера.

Новый правитель Франции Наполеон уже на второй день после революции назачил Лапласа министром внутренних дел. Позднее он был переведен в члены сената. В 1803 году ученый становится вице-президентом сената, а в дальнейшем канцлером.

Основные научные достижения

Первые научные достижения Лаплас сделал в соавторстве с Лавуазье. Их общая работа стала основанием для развития новой науки под названием термохимия. На основе своих исследований ученые доказали, что количество тепла, которое используется для разложения какого-либо соединения, равно количеству тепла, выделяемого при образовании такого соединения.

Лаплас – достаточно разноплановый ученый. Но, большинство его фундаментальных открытий сделано в трех направлениях – математика, физика и астрономия.

Основные его достижения в математике:

Фундаментальные разработки в области дифференциальных уравнений;
Введение в науку шаровых функций;
Разработал методы математической физики;
Значительно расширил фундамент линейной алгебры теоремой о представлении определителей суммой произведений дополнительных миноров, теории вероятности — ввел производящие функции;
Развил теорию ошибок и приближений методом наименьших квадратов.

Не менее выдающихся успехов Лаплас добился и в физике:

Вывел формулу расчета скорости распространения звука в воздухе.
Изобрел ледяной калориметр.
Установил закон для капиллярного давления.
Вывел барометрическую формулу, на основе которой можно рассчитать плотность воздуха.

Но, наибольшее количество исследований ученого относится к небесной механике. Главный труд всей его жизни носит аналогичное название – «Небесная механика». В своих работах Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы, которая ранее опровергалась.

В 1780 году предлагает совершенно новаторский способ вычисления орбит небесных тел. Еще одно важное достижение ученого – в 1787 году он показал, что средняя скорость Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, изменяемого под действием притяжения планет. На основе последней теории ученый определил величину сжатия Земли у полюсов. Также он разработал и динамическую теорию приливов.

Пьер-Симон Лаплас (фр. Pierre-Simon Laplace; 23 марта 1749 - 5 марта 1827) - французский математик и астроном; известен работами в области небесной механики, дифференциальных уравнений, один из создателей теории вероятностей. Заслуги Лапласа в области чистой и прикладной математики и особенно в астрономии громадны: он усовершенствовал почти все отделы этих наук.

Родился в крестьянской семье в Бомон-ан-Ож, в нормандском департаменте Кальвадос. Учился в школе бенедиктинцев, из которой вышел, однако, убеждённым атеистом. Состоятельные соседи помогли способному мальчику поступить в университет города Кан (Нормандия).

То, что мы знаем, - ограничено, а то, чего мы не знаем, - бесконечно.

Лаплас Пьер-Симон

Посланный им в Турин и напечатанный там мемуар «Sur le calcul integral aux differences infiniment petites et aux differences finies» (1766) обратил на себя внимание учёных, и Лаплас был приглашён в Париж. Там он послал Даламберу мемуар об общих принципах механики. Тот сразу оценил юношу и помог устроиться преподавателем математики в Военную академию.

Уладив житейские дела, Лаплас сразу приступил к штурму «главной проблемы небесной механики»: исследованию устойчивости Солнечной системы. Одновременно он публиковал важные работы по теории определителей, теории вероятностей, математической физике и др.

1773: виртуозно применив математический анализ, Лаплас доказал, что орбиты планет устойчивы, и их среднее расстояние от Солнца не меняется от взаимного влияния (хотя испытывает периодические колебания). Даже Ньютон и Эйлер не были в этом уверены. Правда, позже выяснилось, что Лаплас не принял во внимание приливное трение, замедляющее вращение, и другие важные факторы.

…в этой гипотезе я не нуждался.
(О Боге)

Лаплас Пьер-Симон

За эту работу 24-летний Лаплас был избран членом (адъюнктом) Парижской Академии наук.

1778: женился на Шарлотте де Курти. У них родились сын, будущий генерал Лаплас, и дочь.

1785: Лаплас становится действительным членом Парижской Академии наук. В этом же году, на одном из экзаменов, Лаплас высоко оценивает знания 17-летнего абитуриента Бонапарта. Впоследствии их отношения были неизменно тёплыми.

В революционные годы Лаплас принял руководящее участие в работах комиссии по введению метрической системы, возглавлял Бюро долгот (так назывался французский Астрономический институт) и читал лекции в Нормальной школе. На всех этапах бурной политической жизни тогдашней Франции Лаплас никогда не вступал в конфликты с властями, которые почти неизменно осыпали его почестями.

Простонародное происхождение Лапласа не только предохранило его от репрессий революции, но и позволило занимать высокие должности. Хотя никаких политических принципов у него не было (впрочем, возможно, именно поэтому).

1795: Лаплас читает лекции по теории вероятностей в Нормальной школе, куда он был приглашен как профессор математики, вместе с Лагранжем, декретом Национального конвента.

1796: «Изложение системы мира» - популярный очерк результатов, позднее опубликованных в «Небесной механике», без формул и ярко изложенный.

1799: вышли первые два тома главного труда Лапласа - классической «Небесной механики» (кстати, именно Лаплас ввёл этот термин). В монографии излагаются движение планет, их формы вращения, приливы. Работа над монографией продолжалась 26 лет: том III вышел в 1802 году, том IV - в 1805-м, том V - в 1823-1825 гг. Стиль изложения был излишне сжатым, множество выкладок автор заменял словами «легко видеть, что…». Однако глубина анализа и богатство содержания сделали этот труд настольной книгой астрономов XIX века.

В «Небесной механике» Лаплас подвел итоги как собственным исследованиям в этой области, так и трудам своих предшественников, начиная с Ньютона. Он дал всесторонний анализ известных движений тел Солнечной системы на основе закона всемирного тяготения и доказал её устойчивость в смысле практической неизменности средних расстояний планет от Солнца и незначительности колебаний остальных элементов их орбит.

Наряду с массой специальных результатов, касающихся движений отдельных планет, спутников и комет, фигуры планет, теории приливов и т. д., важнейшее значение имело общее заключение, опровергавшее мнение (которое разделял и Ньютон), что поддержание настоящего вида Солнечной системы требует вмешательства каких-то посторонних сверхъестественных сил.

В одном из примечаний к этой книге Лаплас мимоходом изложил знаменитую гипотезу о происхождении Солнечной системы из газовой туманности, ранее высказанную Кантом.

Наполеон наградил Лапласа титулом графа Империи и всеми мыслимыми орденами и должностями. Он даже пробовал его на посту министра внутренних дел, но спустя 6 недель предпочёл признать свою ошибку. Лаплас внёс в управление, как выразился позднее Наполеон, «дух бесконечно малых», т. е. мелочность. Титул графа, данный ему в годы империи, Лаплас сменил вскоре после реставрации Бурбонов на титул маркиза и члена палаты пэров.

1812: грандиозная «Аналитическая теория вероятностей», в которой Лаплас также подытожил все свои и чужие результаты.

1814: «Опыт философии теории вероятностей» (популярное изложение), второе и четвёртое издания которого послужили введением ко второму и третьему изданию «Аналитической теории вероятностей». «Опыт философии теории вероятностей» был опубликован в переводе на русский язык в 1908 году, переиздан в 1999 году.

Современники отмечали доброжелательность Лапласа по отношению к молодым учёным, всегдашнюю готовность оказать помощь.

В честь учёного названы:
* кратер на Луне;
* астероид 4628 Лаплас;
* многочисленные понятия и теоремы в математике.

Лаплас состоял членом шести Академий наук и Королевских обществ, в том числе Петербургской Академии (1802). Его имя внесено в список величайших учёных Франции, помещённый на первом этаже Эйфелевой башни.

Научная деятельность

Математика

При решении прикладных задач Лаплас разработал методы математической физики, широко используемые и в наше время. Особенно важные результаты относятся к теории потенциала и специальным функциям. Его именем названо преобразование Лапласа и уравнение Лапласа.

Он далеко продвинул линейную алгебру; в частности, Лаплас дал разложение определителя по минорам.

Лаплас расширил и систематизировал математический фундамент теории вероятностей, ввёл производящие функции. Первая книга «Аналитической теории вероятностей» посвящена математическим основам; собственно теория вероятностей начинается во второй книге, в применении к дискретным случайным величинам. Там же - доказательство предельных теорем Муавра-Лапласа и приложения к математической обработке наблюдений, статистике народонаселения и «нравственным наукам».

Лаплас развил также теорию ошибок и приближений методом наименьших квадратов.

Астрономия

Лаплас доказал устойчивость солнечной системы, состоящую в том, что благодаря движению всех планет в одну сторону, малым эксцентриситетам и малым взаимным наклонам их орбит, должна существовать неизменяемость средних расстояний планет от Солнца, а колебания прочих элементов орбит должны быть заключены в весьма тесные пределы.

Лаплас предложил первую математически обоснованную космогоническую гипотезу образования всех тел Солнечной системы, называемую его именем: гипотеза Лапласа. Он также первый высказал предположение, что некоторые наблюдаемые на небе туманности на самом деле - удалённые галактики, подобные нашему Млечному пути.

Он далеко продвинул теорию возмущений и убедительно показал: все отклонения положения планет от предсказанных законами Ньютона (точнее говоря, предсказанных решением задачи двух тел) объясняются взаимовлиянием планет, которое можно учесть с помощью тех же законов Ньютона. Ещё в 1695 году Галлей обнаружил, что Юпитер в течение нескольких веков постепенно ускоряется и приближается к Солнцу, а Сатурн, наоборот, замедляется и удаляется от Солнца. Некоторые учёные полагали, что в конце концов Юпитер упадёт на Солнце.

Лаплас открыл причины этих смещений (неравенств) - взаимовлияние планет, и показал, что это не более чем периодические колебания, и всё возвращается в исходное положение каждые 929 лет.

До открытий Лапласа немало учёных пытались объяснить отклонения теории от наблюдений движением эфира, конечной скоростью тяготения и иными не-ньютоновскими факторами; Лаплас надолго похоронил подобные попытки. Он, как ранее Клеро, провозгласил: в небесной механике нет иных сил, кроме ньютоновских, и аргументированно обосновал этот тезис.

Лаплас открыл, что ускорение в движении Луны, приводившее в недоумение всех астрономов (вековое неравенство), тоже является периодическим изменением эксцентриситета лунной орбиты, и возникает оно под влиянием притяжения крупных планет. Рассчитанное им смещение Луны под влиянием этих факторов хорошо соответствовало наблюдениям.

По неравенствам в движении Луны Лаплас уточнил сжатие земного сфероида. Вообще исследования, произведенные Лапласом в движении нашего спутника, дали возможность составить более точные таблицы Луны, что, в свою очередь, способствовало решению навигационной проблемы определении долготы на море.

Лаплас первый построил точную теорию движения галилеевых спутников Юпитера, орбиты которых из-за взаимовлияния постоянно отклоняются от кеплеровских. Он также обнаружил связь между параметрами их орбит, выражаемую двумя законами, получившими название «законов Лапласа».

Вычислив условия равновесия кольца Сатурна, Лаплас доказал, что они возможны лишь при быстром вращении планеты около оси, и это действительно было доказано потом наблюдениями Уильяма Гершеля.

Лаплас разработал теорию приливов при помощи двадцатилетних наблюдений уровня океана в Бресте.

Лапласу принадлежит барометрическая формула, связывающая плотность воздуха, высоту, влажность и ускорение свободного падения. Занимался также геодезией и теорией рефракции, изобрёл ледяной калориметр.

Совместно с А. Лавуазье в 1779-1784 гг. Лаплас занимался вопросами теории теплоты, изобрели ледяной калориметр, боролись с теорией флогистона. Лаплас опубликовал ряд работ по теории капиллярности и установил закон Лапласа для капиллярного давления.

В 1809 году Лаплас занимался проблемами акустики; он вывел формулу для скорости распространения звука в воздухе.

Важные исследования Лапласа относятся к гидродинамике.

Философия

По философским взглядам Лаплас был атеистом и материалистом; известен его диалог с Наполеоном:
- Вы написали такую огромную книгу о системе мира и ни разу не упомянули о его Творце!
- Сир, я не нуждался в этой гипотезе.

Лаплас был также приверженцем абсолютного детерминизма. Он постулировал, что если бы какое-нибудь разумное существо смогло узнать положения и скорости всех частиц в мире в некий момент, оно могло бы совершенно точно предсказать все мировые события. Такое гипотетическое существо впоследствии было названо демоном Лапласа.

Пьер-Симон Лаплас - фото

Пьер-Симон Лаплас - цитаты

… в этой гипотезе я не нуждался. Пояснение к цитате: Наполеон как-то спросил: «Ньютон в своей книге говорил о Боге, в Вашей же книге я не встретил имени Бога ни разу». Лаплас ответил: «Гражданин первый консул, в этой гипотезе я не нуждался»

То, что мы знаем, - ограничено, а то, чего мы не знаем, - бесконечно.

Пьер Симон Лаплас получил известность благодаря своей концепции, которая сводилась к тому, что Солнечная система образовалась из огромного количества вращающегося газа. Его теория является совместным плодом философии человеческой мысли, религии и простой наблюдательности. Для того, чтобы глубже понять небулярную гипотезу Лапласа, будет уместно обратиться к его биографии.

Пьер родился в семье среднего достатка в местечке Бьемонт-ан-Ог во Франции. Свою первую оценку в школе он получил за свои особые набожные идеи, написанные в одном из своих сочинений по теологии. Его недюжинный интеллект можно увидеть сразу, стоит лишь взглянуть на некоторые достижения ученого.

Его академическая карьера началась в возрасте 18 лет, в 1767 году, когда ему предложили занять пост профессора математики в Парижской военной академии. Первые достижения в науке были сделаны в соавторстве с Лавуазье. Вместе они доказали, что количество тепла, необходимого для разложения соединения на отдельные элементы, равно количеству тепла, которое выделяется при образовании этого соединения из своих элементов. Их работа стала основанием для формирования будущей науки под названием Термохимия.

Во Франции в течение 1770-80 гг. существовала довольно запутанная и пестрая система мер, которая была печально известна тем, что препятствовала торговле и была причиной бесконечных судебных разбирательств. Для того, что бы покончить с этой неприятной ситуацией и навести порядок, Французская Академия Наук назначает специальную комиссию, чтобы «стандартизировать все меры веса и длинны». Лаплас был одним из избранных Академией для этого проекта.

Было решено, что новая система должна быть «десятичной». Для того, чтобы определить длину окружности Земли, были избраны и представлены такие меры длинны как, например, метр. В отчете комиссии говорилось о том, что настоящий стандарт «не является производным, и не пренадлежит ни одному из народов», идея, которая выражала прогрессивность Франции после революции.

10 сентября 1799 года в качестве стандарта были приняты килограмм и метр. Лаплас и Деламбре заказали небольшую металлическую табличку, на которой было сделана следующая гравюра: «...навсегда и для всех народов...». Эти слова в свою очередь явно показывали те гуманистические идеи, которые начали доминировать в мировоззрении Лапласа, а именно то, что наша робота будет вечной! Первый том его влиятельной «Traite de la Mecanique Celeste » (Трактат о Небесной механике) был опубликован в 1799 году. В последующие 26 лет будут написаны еще четыре тома.

Лаплас также уделял много внимания и времени астрономии. Он был просто потрясен образцовым порядком, существовавшем в Солнечной системе, в особенности формами траекторий, которыми в космосе двигаются планеты, и существованием планет в практически одной проекции.

Он скрупулезно изучал движения планет и предпринял попытку научно обосновать причину, по которой Солнечная система отличается своей стабильностью. Он предположил, что поскольку Солнечная система сама по себе изолирована, а планета Солнце не претерпела радикальных изменений, следовательно, Солнечная система является настолько стабильной, что, возможно, просуществует вечно. Эта стабильность была использована для того, чтобы опровергнуть уверенность Ньютона в том, что целостность Солнечной системы обеспечивается Высшей Божьей Силой.

Его увлеченность астрономией привела Лапласа к тому, чтобы сделать предположение относительно происхождения Солнечной системы, опираясь на небулярную (газовую) гипотезу, которая впервые появилась в его книге под названием «Описание системы мироздания», опубликованной в 1796 году. Несмотря на свою набожность, которую ученый выражал на заре своей деятельности, к этому времени Лаплас пришел к выводу о том, что столь очевидная стабильность Солнечной системы вызвана процессом эволюционного хаоса. Теперь Лаплас стал одним из самых очевидных и яростных атеистов Франции (с понедельника до субботы), хотя он практически никогда не пропускал воскресные служения в церкви.

Его теория в своей основе базируется на наблюдении о том, что все известные планеты вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении. Лаплас выдвинул следующие предположения:

Первоначально Солнце являло собой огромное количество газа или некой туманности, которое равномерно вращалось.
Газ сжимался благодаря охлаждению и гравитации.
Это заставило газ вращаться быстрее, по аналогии с фигуристом, который будет вращаться вокруг своей оси быстрее, если сложит руки у себя на груди.
Это быстрое вращение образует газовое кольцо, которое, охлаждаясь, вскоре превращается в планету.
Этот процесс повторялся много раз и таким-то образом образовались все существующие планеты.
Астероиды между Марсом и Юпитером образовались в результате того, что газовые кольца не смогли образовать собой планеты.
Остаточный газовый шар, образовавшийся в центре, стал впоследствии планетой Солнце.

Интересно также отметить, что никакая другая теория происхождения (кроме Библейской теории) не поддерживалась столь упорно и долго, как теория Лапласа. Она до сих пор широко принимается, поддерживается и недавно, претерпев лишь незначительных изменений, широко популяризируется такими теоретиками, как Прентис (Австралийский Национальный Университет).

Работы Лапласа подвергались многим нападкам и критике. Вот лишь некоторые из них:

Известно, что не все планеты двигаются одинаково. Во времена Лапласа Плутон и Нептун еще не были известны, и обе эти планеты вращаются с востока на запад, а не с запада на восток, как это делают все остальные планеты. Это различие невозможно объяснить, опираясь на теорию, по которой газ стал причиной формирования всех планет и их вращения в одном направлении.
Лаплас предположил, что первоначальное скопление газа вращалось. Он не предпринял попытку объяснить, откуда он взялся, и каким образом находился в таком состоянии.
Все известные законы физики доказывают, что некое количество газа, находящееся в космосе, увеличивается в объеме, а не сжимается.
Шотландский физик Максвелл (1831-1879) доказал, что даже жидкие кольца в космическом пространстве не могут превратиться в нечто твердое, как, например, кольца вокруг Сатурна или в пояс малой планеты, как, например пояс астероида.
Изучения в области «энергии движения» Солнца и других планет свидетельствуют о том, что 98 % этой энергии вовлечены именно в движении планет. В соответствии с теорией Лапласа, большая часть энергии должна оставаться в самом Солнце. Это происходит по следующей причине: так как газовый шар сжимается, энергия его движения уменьшается. Шар вращается быстрее, выбрасывая при этом кольца разных веществ. Однако, размеры этих колец довольно маленькие, по сравнению с размерами газового шара, и поэтому они могут потреблять только незначительное количество энергии, исходящей от газа.
Теория Лапласа предрекала, что Солнце будет вращаться каждых пару часов, но на самом деле оно вращается лишь однажды приблизительно каждые 25 земных дней.
Согласно теории Лапласа все планеты благодаря огромному количеству газа находятся на том же уровне, что и экватор Солнца, однако несколько планет находятся под углом к плоскости Солнца.
Самое серьезное противоречие относительно теории Лапласа можно проиллюстрировать его разговором с Наполеоном. Император Наполеон (человек, который способствовал и спонсировал открытии маргарина) после тщательного ознакомления с теорией Лапласа спросил ученого: «А где же место для Бога в вашей теории?» Лаплас ответил так: «Господин, у меня нет необходимости в этой гипотезе».

Заключение

Небулярная гипотеза представляет титаническую работу великого ученого, который изучал и наблюдал природу, используя при этом лишь свои глаза. Этот метод является одной из форм практического атеизма. Для Лапласа теология и наука были абсолютно различными формами знания, а наука для ученого представлялась наилучшей формой познания.

Пьер Симон Лаплас

Лаплас (Laplace) Пьер Симон (1749-1827), французский астроном, математик, физик, иностранный почетный член Петербургской АН (1802). Автор классических трудов по теории вероятностей и небесной механике (динамика Солнечной системы в целом и ее устойчивость и др.): сочинения «Аналитическая теория вероятностей» (1812) и «Трактат о небесной механике» (т. 1-5, 1798-1825); много трудов по дифференциальным уравнениям, математической физике, теории капиллярности, теплоте, акустике, геодезии и др. Предложил (1796) космогоническую гипотезу (гипотеза Лапласа). Классический представитель механистического детерминизма.

Лаплас Пьер Симон (1749- 1827) - французский ученый, математик и астроном. По своим философским взглядам был механистическим материалистом, атеистом. Доказал, что Солнечная система обладает устойчивостью и. следовательно, не нуждается в периодическом вмешательстве творца для восстановления нарушенного равновесия. Важным вкладом в развитие материализма и атеизма явилось принадлежащее ему математическое доказательство происхождения Солнечной системы из первоначальной туманности. Л. принадлежит также классическая формулировка механического детерминизма, который часто именуют лапласовским, разработка некоторых положений теории вероятностей и т. д. Основные труды: «Изложение системы мира» (1795), «Аналитическая теория вероятностей» (1812).

Философский словарь. Под ред. И.Т. Фролова. М., 1991, с. 215.

Лаплас (Laplace) Пьер Симон (1749-1827) - французский ученый, астроном, физик, математик, основоположник теории вероятности. Сын нормандского крестьянина. С 1785 - член Парижской академии наук, с 1790 - председатель Палаты мер и весов. Л. разработал (1796) гипотезу о происхождении Солнечной системы из "первичной" туманности, находившейся в медленном равномерном вращении и распространявшейся за пределы возникшей из нее позднее Солнечной системы. Обоснование космогонической гипотезы в трудах Л. сопровождалось перестройкой оснований науки: статичная ньютонианская картина мира заменялась эволюционной механической картиной мира ("Изложение системы мира", тт. 1-2, 1795-1796). Вводились новые вероятностно-статистические методы исследования эволюционных процессов и массовых событий ("Аналитическая теория вероятностей", 1812). Формировался новый категориальный аппарат для описания смены состояний больших систем ("вероятность", "смена состояний", "детерминация" и т.д.) ("Опыт философии теории вероятностей", 1814). Перестраивая основания науки, Л. опирался на философские идеи Лейбница и французских материалистов 18 в., в частности, на концепцию Гольбаха о всеобщей причинной связи тел во Вселенной. В истории науки концепция причинного объяснения эволюции и изменения больших систем по жестким однолинейно направленным динамическим законам получила наименование лапласовского детерминизма. Историческое значение лапласовского детерминизма состояло в том, что он стал логическим средством научного объяснения эволюционных процессов и массовых событий в механической картине мира, заменив аналитическую поэлементную форму причинного объяснения синтетическим видением переплетающихся причинных рядов в универсуме. Лапласовский детерминизм стал нарицательным обозначением механистической методологии классической физики.

Е.В. Петушкова

Новейший философский словарь. Сост. Грицанов А.А. Минск, 1998.

IGDA/G. Dagli Orti
ПЬЕР СИМОН ЛАПЛАС

Математик, физик и астроном

ЛАПЛАС, ПЬЕР СИМОН (Laplace, Pierre Simon) (1749–1827), французский математик, физик и астроном. Родился 23 марта 1749 в Бомон-ан-Ож (Нормандия). Учился в школе монашеского ордена бенедиктинцев, однако еще в молодости стал убежденным атеистом. В 1766 приехал в Париж. Последующие три года занимался математикой, публиковал свои работы в математическом журнале, основанном Ж.Лагранжем. В 1771 по рекомендации Даламбера стал профессором Военной школы в Париже. Активно участвовал в реорганизации системы образования, в частности в создании Нормальной и Политехнической школ. В 1790 был назначен председателем Палаты мер и весов. После прихода к власти Наполеона занимал в 1799 пост министра внутренних дел, получил титул графа, но и в период реставрации тоже был удостоен многих почестей. Основные астрономические работы Лапласа относятся к области небесной механики. Этот термин впервые употребил сам Лаплас в названии пятитомного фундаментального труда Трактат о небесной механике (Trait de Mcanique cleste, 1798–1825). Он сделал почти все, что не удалось его предшественникам при объяснении движения небесных тел на основе закона всемирного тяготения: решил сложные проблемы движения планет и их спутников, в частности Луны; разработал теорию возмущений траекторий планет, Солнца и Луны; предложил новый способ вычисления их орбит; доказал устойчивость Солнечной системы в течение очень длительного времени; открыл причины ускорения в движении Луны. В истории развития космологии важнейшее место занимает знаменитая гипотеза Лапласа о формировании Солнечной системы из вращающейся газовой туманности (небулярная гипотеза), которую он сформулировал в сочинении Изложение системы мира (Exposition du systme du monde, 1796).

Физические исследования Лапласа относятся к областям молекулярной физики, теплоты, акустики, оптики. В 1821 он установил закон изменения плотности воздуха с высотой (барометрическая формула). В 1806–1807 разработал теорию капиллярных сил, вывел формулу для определения капиллярного давления (формула Лапласа). С помощью сконструированного им вместе с А.Лавуазье ледяного калориметра определил удельные теплоемкости многих веществ. Вывел формулу для скорости звука с поправкой на адиабатичность (1816).

Лаплас – автор фундаментальных работ по математике и математической физике, прежде всего – трактата Аналитическая теория вероятностей (Thorie analytique des probabilits, 1812), в котором можно обнаружить многие позднейшие открытия теории вероятностей, сделанные другими математиками. В нем рассмотрены азартные игры, теорема Бернулли и ее связь с интегралом нормального распределения, теория наименьших квадратов; вводится «преобразование Лапласа», которое позже стало основой операционного исчисления. Широко известно уравнение Лапласа в частных производных, применяющееся в теории потенциала, тепло- и электропроводности, гидродинамике.

Астрономическая система Лапласа

Вершиной достижений астрономии XVIII века явилась книга французского ученого Пьера Лапласа (1749-1827) «Изложение системы мира» (1796 год), предварившая его многотомную «Небесную механику». Основная идея указанной книги, оказавшей большое влияние на мировоззрение ученых, - идея механической устойчивости Вселенной. Сын «века разума» Лаплас далеко ушел от ньютоновского представления о необходимости повторного вмешательства бога, периодически восстанавливающего устойчивость мира. Передовые мыслители XVIII века доказывали, что Вселенная может быть устойчива без какого бы то ни было нематериального воздействия. Эти доказательства исходили из последовательного применения открытого Ньютоном закона тяготения к все большему кругу астрономических проблем. В основе лапласовского «Изложения системы мира» лежит убеждение в непререкаемости ньютоновского закона тяготения и возможности вывести из него объяснение всех астрономических явлений как систему механико-математических задач.

Лапласу принадлежит образ гипотетического существа, знающего в данный момент координаты и скорости всех частиц материи в мире и способного предсказать с абсолютной точностью любые детали всего дальнейшего развития мира, включая и события человеческой истории. Это идеал механического естествознания XVIII века. Разумеется, закономерности развития несводимы к механическим закономерностям. Воздействие теории Лапласа на идейное развитие общества было значительным, особенно выводы, сделанные из механического естествознания самим Лапласом в его известном ответе Наполеону. Этот ученый, ставший после 18 брюмера министром и впоследствии графом Империи и маркизом Реставрации, на вопрос Наполеона, какую же роль он отводит богу в системе мира, гордо ответил: «Я не испытывал нужды в этой гипотезе!».

Во всех областях дифференцировавшегося естествознания XVIII века механическая ограниченность науки приводила к неправильному представлению о неподвижной природе. Но вместе с тем стремление к единству научной картины мира, накопление физических, химических и биологических сведений сделали возможным появление теорий, рисующих реальное развитие Космоса, Солнечной системы. Земли, земной коры, поверхности земного шара и его обитателей.

Цитируется по изд.: Всемирная история. Том V. М., 1958, с. 687-688.

Лаплас (Laplace) Пьер Симон (23 марта 1749, Бомон-ан-Ож – 5 марта 1827, Париж) – французский математик, физик, астроном. Член Парижской академии наук, почетный член Петербургской АН. В период Директории – министр внутренних дел. Внес выдающийся вклад в теорию вероятностей, в разработку космогонической гипотезы Канта – Лапласа. В фундаментальном труде «Трактат о небесной механике» (Traité de mécanique céleste, v. 1–5. P., 1799–1825, популярный вариант – «Изложение системы мира», Exposition du système du monde, v. 1–2. P., 1796, рус. пер. 1861) подвел итоги всех предшествующих исследований в этой области. Используя аппарат математики и физики и опираясь на закон всемирного тяготения, Лаплас развивал идеи о происхождении Солнечной системы из охлаждающейся туманности под действием вращения. «Аналитическая теория вероятностей» (Théorie analytique des probabilités. P., 1812) и ее популярное изложение в «Опыте философии теории вероятностей» (Essai philosophique sur les probabilités. P., 1814, рус. пер. M., 1908) содержат идеи о полной детерминированности всех явлений природы и о вероятностном характере всей системы человеческого знания. Согласно Лапласу, всякое явление связано с предшествующим на основании принципа причинности; настоящее состояние Вселенной необходимо рассматривать как следствие ее предыдущего и причину последующего состояния; для ума, если бы он знал все силы природы и, подвергнув их математическому анализу, мог охватить единой формулой, не осталось бы ничего не познанного – ни в будущем, ни в прошлом. Механику Лаплас рассматривал как образец всякой науки.

Л.А. Микешина

Новая философская энциклопедия. В четырех томах. / Ин-т философии РАН. Научно-ред. совет: В.С. Степин , А.А. Гусейнов , Г.Ю. Семигин. М., Мысль, 2010, т. II, Е – М, с. 373-374.

Сочинения:

в рус. пер.: Изложение системы мира. Л., 1982.

Литература:

Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас, 2-е изд. М., 1985.

Сын крестьянина

Пьер Симон Лаплас родился 23 марта 1749 года в местечке Бомон-ан-Ож (Нормандия) в семье небогатого крестьянина.

Пьер Симон окончил школу бенедиктинцев и был оставлен там же, в Бомоне, преподавателем математики военной школы. В семнадцать лет написал свою первую научную работу.

В 1766 году он отправился в Париж. Там он получил место преподавателя математики в Военной школе Парижа..

В 1773 году Лаплас становится адъюнктом, а в 1785 году действительным членом Парижской академии.

В 1784 году Лапласа сделали экзаменатором королевского корпуса артиллеристов. 8 мая 1790 году Национальное собрание Франции поручило Академии наук создать систему мер и весов "на все времена и для всех народов". Председателем Палаты мер и весов был назначен Лаплас.

После народного восстания 1793 года во Франции установилась якобинская диктатура. 8 августа 1793 года декретом Конвента Академия наук в числе всех других королевских учреждений была упразднена, а Лаплас был уволен из Комиссии по мерам и весам..

В 1795 году вместо Академии наук Конвент создал Национальный институт наук и искусств. Лаплас становится членом Института и возглавляет Бюро долгот, которое занималось измерением длины земного меридиана.

На другой день после переворота 18 брюмера Наполеон назначил Лапласа министром внутренних дел.

В 1803 году Наполеон сделал Лапласа вице-президентом сената, а через месяц - канцлером. В 1804 году он получил орден Почетного легиона.

С 1801 по 1809 год Лаплас был избран членом королевских обществ в Турине и Копенгагене, академий наук в Геттингене, Берлине и Голландии. 13 октября 1802 году Лаплас стал почетным членом Петербургской академии наук.

"Аналитическая теория вероятностей" Лапласа издавалась трижды при жизни автора (в 1812, 1814, 1820 годы). Для разработки созданной им математической теории вероятностей Лаплас ввел так называемые производящие функции. Он привел полученные другими учеными результаты в стройную систему, упростил методы доказательства, для чего широко применял преобразование и доказал теорему об отклонении частоты появления события от его вероятности. Благодаря ему теория вероятностей приобрела законченный вид.

В физике Лаплас вывел формулу для скорости распространения звука в воздухе, создал ледяной калориметр, получил барометрическую формулу для вычисления изменения плотности воздуха с высотой, учитывающую его влажность. Он выполнил ряд работ по теории капиллярности и установил закон, который позволяет определить величину капиллярного давления и тем самым записать условия механического равновесия для подвижных (жидких) поверхностей раздела.

Первая его работа по небесной механике вышла в 1773 году. Она называлась "О причине всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят". В 1780 году Лаплас предложил новый способ вычисления орбит небесных тел.

Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы. Он показал, что средняя скорость движения Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, а тот, в свою очередь, меняется под действием притяжения планет. По неравенствам движения Луны он определил величину сжатия Земли у полюсов.

Лаплас пришел к выводу, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, иначе оно было бы неустойчивым; предсказал сжатие Сатурна у полюсов; установил законы движения спутников Юпитера. Полученные результаты были опубликованы Лапласом в его самом известном пятитомном классическом сочинении "Трактат о небесной механике" (1798-1825).

Космогоническая гипотеза Лапласа была опубликована в 1796 году в приложении к его книге "Наложение системы мира". По ней, солнечная система образовалась из туманности, состоявшей из раскаленного газа и простиравшейся за пределы орбиты самой дальней планеты. Вращательное движение охлаждавшейся и сжимавшейся туманности обусловливало ее сплющивание. В процессе этого сплющивания возникала центробежная сила, под влиянием которой от туманности по ее краю отделялись кольца газовой материи, собравшиеся затем в комки и давшие начало планетам и их спутникам.

После реставрации монархии Лаплас пользовался благосклонностью Людовика XVIII. Король сделал его пэром Франции и пожаловал титул маркиза. В 1817 году Лаплас стал членом вновь созданной Французской академии, т. е. одним из сорока бессмертных.

Умер ученый после недолгой болезни 5 марта 1827 года. Его последние слова были: "То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, что мы не знаем".

Использованы материалы сайта http://100top.ru/encyclopedia/

Далее читайте:

Ученые с мировым именем (биографический справочник).

Литература:

Лаплас П. Изложение системы мира. Л., 1982

Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас. М., 1985

Если сказать кратко, Пьер Симон Лаплас - ученый, известный в научном мире как математик, физик и астроном 19-го века. Он внес решающий вклад в теорию планетарного движения. Но лучше всего Лапласа помнят как одного из величайших ученых всех времен и называют «французским Ньютоном». В своих трудах он применил теорию гравитации Исаака Ньютона ко всей Солнечной системе. Его работа над теорией вероятности и статистики считается новаторской и повлияла на совершенно новое поколение математиков.

Детство и образование

О раннем детстве выдающегося французского ученого известно очень мало. Краткая биография Пьера Лапласа от рождения до учебы в колледже укладывается в несколько строчек и не позволяет понять, как в отроческие годы формировались те или иные взгляды будущего гения. Остается предполагать, что были некие неизвестные покровители, люди, владеющие для своего времени передовыми взглядами, которые, возможно помогали ему ознакомиться с новейшей литературой.

Итак, родился Лаплас 23 марта 1749 года в городе Бьемон-ан-Ог, Норвегия. Он был четвертым из пяти детей католических родителей, и имя получил в честь своего отца. Семья была среднего достатка: отец был фермером, а мать - Мари-Энн Сохон - родом из довольно богатой семьи. Отец Пьера очень хотел, чтобы его сын стал рукоположенным священником, так как в начальной школе он в сочинении по теологии излагал свои особые божественные идеи. Но мечте отца не суждено было исполниться. Во время учебы в старших классах школы монашеского ордена бенедиктинцев, у парня сложились атеистические взгляды на мирообразование.

Университет и военная академия

Биография Пьера Симона Лапласа сохранила информацию для потомков о его университетах, трудах, открытиях и гипотезах. В 1765 году, когда ему было всего 16 лет, он был отправлен в Канский университет. После года риторики в Колледже искусств он начал изучать философию, но вскоре его заинтересовала математика. Она увлекла его настолько глубоко, что Пьер Лаплас начал печатать свои труды в математических изданиях.

В 1769 году он отправился в Париж с рекомендательным письмом от Le Canu, чтобы встретиться с одним из самых влиятельных математиков того времени, Жан-ле-Рондом Даламбером. Математик убедился в способностях Лапласа, ознакомившись с его работой об инерции. Благодаря Даламберу, Пьер Лаплас получил должность профессора математики в Королевской военной академии, а также годовой оклад и жилье в школе. Пять лет спустя Лаплас уже написал 13 научных работ, посвященных интегральному исчислению, механике и физической астрономии, получившие известность в научном сообществе и признание во всей Франции.

Первые достижения в науке

Лаплас стал адъютантом Парижской академии наук в 1773 году. В это время он вместе с Даламбером занимается исследованиями тепла, и их работа становится основанием будущей науки, название которой термохимия.

В 1778 году в биографии Пьера Лапласа происходят изменения в личной жизни. Он женится на Шарлотте де Курти, которая через год после женитьбы подарила мужу сына, а затем дочь.

С 1785 года Лаплас - действующий член Академии наук. К его обязанностям относится реорганизация системы образования во Франции. В 1790 году его назначают председателем Палаты мер и весов. В это время продолжается их совместная работа с Даламбером, но у же в области стандартизации. Они решают проблему мер, пеструю и запутанную во Франции. Благодаря специально назначенной комиссии, в которую входит Пьер Лаплас, Французская академия наук проводит стандартизацию мер веса и длины, приведя ее к десятичной системе. Комиссия приняла разработанный стандарт, в котором говорилось, что он не является производным и не принадлежит ни одному из народов. Стандартами были приняты килограмм и метр.

Многогранность таланта Лапласа

В 1795 году Пьер стал членом кафедры математики нового института наук и искусств, президентом которого он будет назначен в 1812 году. В 1806 году Лаплас был избран иностранным членом Королевской Шведской академии наук.

Аналитический ум Лапласа не мог не увлечься статистикой - этой игрой слепого случая. Лаплас занялся расчетами и начал искать пути подчинения случайных событий, стараясь ввести их в рамки закономерностей, как это происходит в движении небесных тел. С поставленной перед собой задачей он справился. Его работа 1812 года «Аналитическая теория вероятности» способствовала значительному изучению субъектов вероятностей и статистики.

В 1816 году он был избран во Французскую академию. В 1821 году он стал первым президентом Географического общества. Кроме того, он становится членом всех крупных научных академий в Европе.

Благодаря своей интенсивной научной деятельности Пьер Лаплас оказывает большое влияние на ученых своего времени, особенно на Адольфа Кетле и Симеона Дениса Пуассона. Его сравнивают с французским Ньютоном за его естественную и экстраординарную способность к математике. В честь него были названы несколько математических уравнений: уравнение Лапласа, преобразования Лапласа и дифференциальные уравнения Лапласа. Он выводит формулу, которая в физике используется для определения капиллярного давления.

Исследования в области астрономии

Лаплас - один из первых ученых, которые проявляют большой интерес к вопросу о долговременной стабильности Солнечной системы. Сложность гравитационных взаимодействий между Солнцем и известными планетами в то время, казалось, не допускала простого аналитического решения. Ньютон уже ощутил эту проблему, заметив нарушения в движении некоторых планет; он сделал вывод, что божественное вмешательство необходимо для того, чтобы избежать дислокации Солнечной системы.

Труды, которые пишет на протяжении всей жизни Лаплас, трудно систематизировать. К некоторым выдвинутым в его работах гипотезам Пьер Лаплас возвращался неоднократно, дорабатывая их на основании новых полученных данных в экспериментах. Это были гипотезы о черных дырах, как астрономических объектах, существование которых предположил Лаплас в версии классической физики и возможных источниках Вселенной.

Работа над пятитомником

В течение многих лет Лаплас занимался исследованиями в области астрономии и опубликовал свой пятитомный трактат Traité de mécanique céleste ("Небесная механика").

Его работа над небесной механикой считается революционной. Он установил, что малые возмущения, наблюдаемые при орбитальном движении планет, всегда будут оставаться малыми, постоянными и самокорректирующимися. Он был самым ранним астрономом, предложившим идею о том, что Солнечная система возникла из-за сжатия и охлаждения большой вращающейся и, следовательно, сплюснутой туманности раскаленного газа. Лаплас опубликовал свою знаменитую работу по вероятности в 1812 году. Он дал свое собственное определение вероятности и применил его для обоснования фундаментальных математических манипуляций.

Публикация пятитомника

Первые два тома, опубликованные в 1799 году, содержат методы расчета планетарных движений, определения их форм и решения приливных проблем. Третий и четвертый публиковались в 1802 и 1805 годах. Они содержат приложения этих методов и различные астрономические таблицы. Пятый том, опубликованный в 1825 году, в основном исторический, но он дает в приложении результаты последних исследований Лапласа.

В своем многолетнем труде раскрывает Пьер Симон Лаплас гипотезу о туманности, согласно которой Солнечная система формируется после конденсации этой туманности.

Последние годы жизни

В возрасте 72 лет, в 1822 году, Лаплас был назначен почетным членом Американской академии искусств и наук. В 1825 году здоровье его пошатнулось, он вынужден был постоянно находиться дома, а с учениками встречался в своем кабинете. Кстати, имея достаточно большие доходы, семья жила скромно. Это скорее всего объяснялось тем, что Лаплас не уверен был в завтрашнем дне, учитывая обстановку в стране, в которой ему пришлось жить во время правления Наполеона и французской революции.

Занимаясь всю жизнь наукой, он не был чужд искусству. Стены кабинета украшали копии работ Рафаэля. Он знал много стихов Расина, портрет которого был на стене его кабинета наряду с портретами Декарта, Галилея и Эйлера. Ему нравилась итальянская музыка.

Смерть

Пьер Симон Лаплас скончался 5 марта 1827 года в возрасте 77 лет в Париже. Местом захоронения выдающегося ученого было кладбище в Париже - Пер-Лашезе. В 1888 году по просьбе сына Лапласа останки отца были перезахоронены в семейном поместье вместе с останками матери и сестры.

Место захоронения Лапласа, где находится гробница в виде греческого храма с дорическими колоннами, расположена на холме с видом на деревню Сен-Жюльен-де-Майок, в Кальвадосе.

О Пьере Симоне Лапласе можно сказать, что он был одним из 72 французов, чьи имена были выгравированы на Эйфелевой башне. Как дань его таланту, одна из улиц в Париже была названа в его честь.